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齿轮

齿轮传动的主要类型和特点

齿轮传动：齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来实现的，其基本要求之一是其瞬时角速度之比必须保持不变。齿轮传动的分类：齿轮传动的类型较多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。

直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。斜齿轮轮齿的初始接触是一点，当齿进入更多的啮合时，它就变成线。在直齿圆柱齿轮中，接触是平行于回转轴线的。在斜齿轮中，该线是跨过齿面的对角线。

它是齿轮逐渐进行啮合并平稳的从一个齿到另一个齿传递运动，那样就使斜齿轮具有高速重载下平稳传递运动的能力。斜齿轮使轴的轴承承受径向和轴向力。当轴向力变的大了或由于别的原因而产生某些影响时，那就可以使人字齿轮。

双斜齿轮（人字齿轮）是与反向的并排地装在同一轴上的两个斜齿轮等效。他们产生相反的轴向推力作用，这样就消除了轴向推力。当两个或者跟多个单向斜齿轮在同一轴上时，齿轮的齿向应作选择，以便产生小的轴向推力。

　齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来实现的，其基本要求之一是其瞬时角速度之比必须保持不变。

　　齿轮传动的分类：齿轮传动用以传递空间任意两轴间的运动和动力，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。

　　（1）平面齿轮传动的类型：平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动，常见的类型有直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和人字齿轮传动等三种。根据齿向，平面齿轮传动还可分为外啮合、内啮合及齿轮与齿条的啮合。

　　（2）空间齿轮传动的类型：空间齿轮传动是用于两相交轴或两交错轴之间的传动，常见的类型有圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮（螺旋齿轮）传动等。

　　齿轮传动的主要特点：适用的圆周速度和功率范围广；传动比准确、稳定，；工作可靠性高，寿命长；可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动；要求较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离两轴之间的传动。

斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理

当角βb＝0时，形成直齿圆柱齿轮的齿廓曲面。

8.9.2 斜齿圆柱齿轮的几何参数

斜齿圆柱齿轮的端面齿廓为准确的渐开线，法面齿廓为jing确的渐开线，如图8.27 所示。它的端面与法面参数不相同。

(1)　基圆柱面上的螺旋角与分度圆上的螺旋角

(2)　斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt

(3)　斜齿圆柱齿轮的法面压力角与端面压力角

(4)　斜齿轮的齿顶高系数与齿根高系数

(5)　基圆柱面上的螺旋角与分度圆上的螺旋角

(6)　斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件

一对斜齿圆柱齿轮的模数、压力角与螺旋角之关系为

8.9.3　斜齿圆柱齿轮的当量齿轮

8.9.4 斜齿圆柱齿轮传动的重合度

左上图为直齿轮传动的啮合面，左下图为斜齿轮传动的啮合面，图中B2B2 表示一对轮齿进入啮合的位置， B1B1表示轮齿脱离啮合的位置.

8.9.5　斜齿圆柱齿轮传动的特点

优点：1) 啮合特性好、2) 重合度大、3) 不产生根切的小齿数较直齿少。

缺点：工作时产生轴向力。

8.9.6 交错轴斜齿轮传动

当两个斜齿轮的法面模数相等，法面压力角相等，螺旋角不相等时，它们组成交错轴传动。它们的工作齿面为点接触。

(1) 中心距 a= (d1+d2) / 2 = mn(Z1 / cosβ1 +Z2 / cosβ2) / 2

(2) 传动比 i12=ω1/ω2=Z2 / Z1= (d2 / mt2 ) / (d1 / mt1)= d2cos β2 / mn2/(d1cos β1 / mn1) =d2 cos β2 / (d1 cos β1)

六种齿轮加工的方法

齿形有多种形式，其中以渐开线齿形为常见。渐开线齿形常用的加工方法有两大类，即成形法和展成法。

1.铣齿

      采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工，铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批生产。

2.成形磨齿

      也属于成形法加工，因砂轮不易修整，使用较少。

3.滚齿

      属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮，因齿数很少（通常齿数z = 1），牙齿很长，绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆，再经过开槽和铲齿，便成为了具有切削刃和后角的滚刀。

4.剃齿

      在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。

5.插齿

      插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。

6.展成法磨齿

      展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，特别是对于淬硬齿轮，往往是的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。

　　

随着中国齿轮工业规模日趋成熟，以及齿轮下业，如汽车工业的持续发展，齿轮业在2006-2010年的产值将迈向1000亿元，在世界排名“保三争二”，2011至2015年，力争世界排名“保二争一”。

　　齿轮看起来并不起眼，但它却是工业设备重要的组成。中国齿轮行业基本由三部分组成：工业齿轮、车辆齿轮和齿轮装备。2：通常一对啮合齿轮的齿面硬度均大于350HBS，称为硬齿面齿轮，否则被称为软齿面齿轮。其中，车辆齿轮其市场份额达到60%；工业齿轮由工业通用、、特种齿轮构成，其市场份额分别为18%、12%、8%；齿轮装备占市场份额的2%。